JP5016206B2 - RESIN COMPOSITION FOR REFLECTOR AND REFLECTOR COMPRISING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、反射体用樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、発光ダイオードの反射体の材料となる反射体用樹脂組成物、及びこれを使用した反射体並びに発光ダイオードに関する。 The present invention relates to a resin composition for a reflector. More specifically, the present invention relates to a resin composition for a reflector that is a material for a reflector of a light-emitting diode, a reflector using the same, and a light-emitting diode.
1990年代以降、発光ダイオード(LED)の進歩は目覚しく、高出力化とともに多色化が進んでいる。なかでも、白色LEDは従来の白色電球、ハロゲンランプ、HIDランプ等を代替する次世代の光源として期待されている。実際、LEDは長寿命、省電力、温度安定性、低電圧駆動等の特長が評価され、ディスプレイ、行き先表示板、車載照明、信号灯、非常灯、携帯電話、ビデオカメラ等に応用されている。 Since the 1990s, the progress of light emitting diodes (LEDs) has been remarkable. Among these, white LEDs are expected as next-generation light sources that replace conventional white light bulbs, halogen lamps, HID lamps, and the like. In fact, LEDs have been evaluated for their features such as long life, power saving, temperature stability, low voltage drive, etc., and are applied to displays, destination display boards, in-vehicle lighting, signal lights, emergency lights, mobile phones, video cameras, and the like.
かかる発光装置は、通常、合成樹脂をリードフレームと一体成形してなる反射体(板)にLEDを固定し、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の封止材料で封止することにより製造されている。LED反射体用材料には、LEDが発する光を効率よく取出すために、高い光反射率が要求される。また、封止工程やはんだ付け工程等、高温に曝される機会もあるため、高い耐熱性が必要である。
さらに、急激なヒートサイクルを受けてもリードフレームとの間に剥離が生じないよう、熱膨張率が低いことが望ましく、また、LEDは湿気に弱いため、反射体は吸水率が低いことが求められる。
これらは、LED以外の発光装置用反射体でも必要な物性である。
Such a light-emitting device is usually manufactured by fixing an LED to a reflector (plate) formed by integrally molding a synthetic resin with a lead frame and sealing with a sealing material such as an epoxy resin or a silicone resin. The LED reflector material is required to have a high light reflectance in order to efficiently extract light emitted from the LED. Moreover, since there is an opportunity to be exposed to high temperatures such as a sealing process and a soldering process, high heat resistance is required.
Furthermore, it is desirable that the coefficient of thermal expansion is low so that peeling does not occur between the lead frame even if subjected to an abrupt heat cycle, and since the LED is sensitive to moisture, the reflector is required to have a low water absorption rate. It is done.
These are necessary physical properties even for reflectors for light emitting devices other than LEDs.
LED反射体用の樹脂組成物としては、例えば、芳香族ポリエステルや芳香族ポリエステルアミドに酸化チタン等の白色顔料を配合した樹脂組成物(特許文献1参照)、ポリアミドと酸化チタン含む樹脂組成物(特許文献2参照)、ポリアミドとチタン酸カリウム繊維を含む反射板用樹脂組成物(特許文献3参照)がある。 As a resin composition for LED reflectors, for example, a resin composition in which a white pigment such as titanium oxide is blended with aromatic polyester or aromatic polyester amide (see Patent Document 1), a resin composition containing polyamide and titanium oxide ( Patent Document 2), and a resin composition for a reflector (see Patent Document 3) containing polyamide and potassium titanate fiber.
ところで、LEDの封止工程では、封止材により異なるが、通常100〜200℃で数時間の熱処理が施される。しかしながら、上記文献で開示されている材料では、封止時の熱処理で着色し反射率が大きく低下するという問題があった。
また、ポリアミドやポリエステルは吸水率が高く、反射体材料として用いた場合、湿気を吸ってLEDにダメージを与える可能性がある。
Polyamide and polyester have a high water absorption rate, and when used as a reflector material, they may absorb moisture and damage the LED.
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、LED封止時の熱処理による反射体の反射率低下を抑制し、反射体の吸水率を小さくできる反射体用樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a resin composition for a reflector that can suppress a decrease in reflectance of the reflector due to heat treatment during LED sealing and can reduce the water absorption rate of the reflector. Objective.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究したところ、組成物を構成する樹脂として、シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体を使用した場合に、封止工程による反射体の反射率の低下を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明によれば、以下の反射体用樹脂組成物、反射体、発光ダイオード及びその製造方法が提供される。
1.下記(1)及び(2)を含む反射体用樹脂組成物。
(1)シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体:30〜99重量%
(2)白色顔料:1〜70重量%
2.前記白色顔料が二酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、マイカ、カオリン及びタルクからなる群から選択される一種又は二種以上の化合物である1記載の反射体用樹脂組成物。
3.前記(1)シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体を30〜80重量%、及び前記(2)白色顔料を1〜60重量%含み、さらに、アスペクト比が5以上である無機化合物を5〜40重量%含む1又は2記載の反射体用樹脂組成物。
4.前記アスペクト比が5以上である無機化合物がガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ワラストナイト、ガラスフレーク及びナノクレイからなる群から選択される一種又は二種以上の化合物である1〜3のいずれかに記載の反射体用樹脂組成物。
5.上記1〜4のいずれかに記載の反射体用樹脂組成物からなる反射体。
6.160℃で3時間の熱処理の前後での波長450nmにおける反射率の低下が10%以下である5記載の反射体。
7.JIS K7209に準拠して測定した吸水率が0.12%以下である5又は6記載の反射体。
8.上記5〜7のいずれかに記載の反射体と、前記反射体上に形成した発光素子と、前記発光素子を覆う封止部と、を含む発光ダイオード。
9.前記封止部がエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂又はシリコーン系樹脂からなる8に記載の発光ダイオード。
10.150℃以上の温度に加熱し熱硬化型樹脂を硬化させ、封止部を形成する工程を含む8又は9に記載の発光ダイオードの製造方法。
The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above problems. As a resin constituting the composition, when a styrenic polymer having a syndiotactic structure is used, reflection of the reflector by the sealing process is performed. The present inventors have found that the reduction of the rate can be suppressed and completed the present invention.
According to the present invention, the following resin composition for a reflector, a reflector, a light emitting diode, and a method for producing the same are provided.
1. The resin composition for reflectors containing the following (1) and (2).
(1) Styrene polymer having a syndiotactic structure: 30 to 99% by weight
(2) White pigment: 1 to 70% by weight
2. The reflection according to 1, wherein the white pigment is one or more compounds selected from the group consisting of titanium dioxide, alumina, zinc oxide, silicon dioxide, calcium carbonate, barium sulfate, potassium titanate, mica, kaolin, and talc. Resin composition for body.
3. (1) 30 to 80% by weight of a styrenic polymer having a syndiotactic structure, and (2) 1 to 60% by weight of a white pigment, and 5 to 5% of an inorganic compound having an aspect ratio of 5 or more 3. The resin composition for reflectors according to 1 or 2, comprising 40% by weight.
4). The inorganic compound having an aspect ratio of 5 or more is selected from the group consisting of glass fiber, potassium titanate whisker, silicon carbide whisker, aluminum borate whisker, calcium carbonate whisker, wollastonite, glass flake, and nanoclay. The resin composition for reflectors according to any one of 1 to 3, which is a compound of at least one species.
5. The reflector which consists of a resin composition for reflectors in any one of said 1-4.
6. The reflector according to 5, wherein the decrease in reflectance at a wavelength of 450 nm before and after the heat treatment at 160 ° C. for 3 hours is 10% or less.
7). The reflector according to 5 or 6, wherein the water absorption measured in accordance with JIS K7209 is 0.12% or less.
8). 8. A light emitting diode comprising the reflector according to any one of 5 to 7, a light emitting element formed on the reflector, and a sealing portion covering the light emitting element.
9. 9. The light emitting diode according to 8, wherein the sealing portion is made of epoxy resin, acrylic resin, or silicone resin.
10. The method for producing a light-emitting diode according to 8 or 9, comprising a step of heating to a temperature of 10.150 ° C. or more to cure the thermosetting resin to form a sealing portion.
本発明の反射体用樹脂組成物では、LED封止時の熱処理による、反射体の反射率の低下を小さくでき、また、反射体の吸水性を低くできる。 In the resin composition for reflectors of the present invention, the decrease in reflectance of the reflector due to heat treatment during LED sealing can be reduced, and the water absorption of the reflector can be lowered.
以下、本発明の反射体用樹脂組成物等を具体的に説明する。
本発明の反射体用樹脂組成物は、下記の(1)及び(2)の成分を含む。
(1)シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体:30〜99重量%
(2)白色顔料:1〜70重量%
Hereinafter, the resin composition for a reflector of the present invention will be specifically described.
The reflector resin composition of the present invention includes the following components (1) and (2).
(1) Styrene polymer having a syndiotactic structure: 30 to 99% by weight
(2) White pigment: 1 to 70% by weight
成分(1)のシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体とは、核磁気共鳴法(NMR法)により定量されるタクティシティーが、ダイアットで85%以上もしくはペンタッドで50%以上のシンジオタクティシティーを有するものを意味する。 The styrenic polymer having a syndiotactic structure as component (1) is a syndiotacticity whose tacticity determined by nuclear magnetic resonance (NMR) is 85% or more for diat or 50% or more for pentad. Means having
このようなスチレン系重合体の具体例としては、ポリスチレンをはじめ、ポリ(メチルスチレン)、ポリ(ジメチルスチレン)、ポリ(t−ブチルスチレン)等のポリ(アルキルスチレン)、ポリ(クロロスチレン)、ポリ(ブロモスチレン)、ポリ(フルオロスチレン)、ポリ(o−メチル−p−フルオロスチレン)等のポリ(ハロゲン化スチレン)、ポリ(クロロメチルスチレン)等のポリ(ハロゲン置換アルキルスチレン)、ポリ(メトキシスチレン)、ポリ(エトキシスチレン)等のポリ(アルコキシスチレン)、ポリ(カルボキシメチルスチレン)等のポリ(カルボキシエステルスチレン)、ポリ(ビニルベンジルプロピルエーテル)等のポリ(アルキルエーテルスチレン)、ポリ(トリメチルシリルスチレン)等のポリ(アルキルシリルスチレン)、ポリ(ビニルベンゼンスルホン酸エチル)、ポリ(ビニルベンジルメトキジホスファイド)等が挙げられる。また、これらの混合物、さらにはこれらを主成分とする共重合体等でもよい。 Specific examples of such styrenic polymers include polystyrene, poly (methylstyrene), poly (dimethylstyrene), poly (alkylstyrene) such as poly (t-butylstyrene), poly (chlorostyrene), Poly (halogenated styrene) such as poly (bromostyrene), poly (fluorostyrene), poly (o-methyl-p-fluorostyrene), poly (halogen-substituted alkylstyrene) such as poly (chloromethylstyrene), poly ( Methoxy styrene), poly (alkoxy styrene) such as poly (ethoxy styrene), poly (carboxy ester styrene) such as poly (carboxymethyl styrene), poly (alkyl ether styrene) such as poly (vinyl benzyl propyl ether), poly ( Poly (alkyl) such as trimethylsilylstyrene) Silyl styrene), poly (vinyl sulfonic acid ethyl), poly (vinylbenzyl methoxide diphosphite sulfide) and the like. Further, a mixture thereof, a copolymer having these as a main component, or the like may be used.
このように本発明における高度のシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体とは、上述の如く必ずしもそれが単一化合物である必要はない。シンジオタクティシティーが、上記範囲に存する限り、アイソタクチック若しくはアタクチック構造のスチレン系重合体との混合物や共重合体鎖中に組込まれたものであってもよい。また、このスチレン系共重合体は、分子量の異なるものの混合物であってもよく、重合度は少なくとも5以上、好ましくは10以上のものである。重合度が5未満であると、強度が不十分となる場合がある。 As described above, the styrenic polymer having a highly syndiotactic structure in the present invention is not necessarily a single compound as described above. As long as the syndiotacticity is within the above range, it may be incorporated in a mixture or copolymer chain with a styrene polymer having an isotactic or atactic structure. The styrene copolymer may be a mixture of different molecular weights, and the degree of polymerization is at least 5 or more, preferably 10 or more. If the degree of polymerization is less than 5, the strength may be insufficient.
シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体は、各種の方法により製造することができるが、好ましくは特開昭62−187708号公報に記載された方法を挙げることができる。 The styrenic polymer having a syndiotactic structure can be produced by various methods, and the method described in JP-A No. 62-187708 is preferable.
成分(2)の白色顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、二酸化ケイ素、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化スズ、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、チタン酸カリウムリチウム、チタン酸マグネシウムカリウム、亜鉛華、タルク、マイカ、カオリン等、公知の白色顔料を使用できる。なかでも、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、タルク、マイカ、カオリンが好ましく、さらに好ましい化合物は二酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸カリウムである。 As the white pigment of component (2), titanium dioxide, zinc oxide, alumina, silicon dioxide, antimony oxide, cerium oxide, tin oxide, calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, potassium titanate, titanium Known white pigments such as potassium lithium oxide, magnesium potassium titanate, zinc white, talc, mica and kaolin can be used. Of these, titanium dioxide, zinc oxide, alumina, silicon dioxide, calcium carbonate, barium sulfate, potassium titanate, talc, mica, and kaolin are preferable, and more preferable compounds are titanium dioxide, zinc oxide, and potassium titanate.
シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体の含有量は、樹脂組成物全体に対して30〜99重量%である。好ましくは、40〜95重量%である。30重量%未満であると、強度が不十分となる場合がある。95重量%を越えると、熱処理による反射率が低下が増大する場合が有る。
白色顔料の好ましい含有量は、樹脂組成物全体に対して1〜70重量%であり、さらに好ましくは3〜60重量%である。1重量%未満であると反射率が低くなる場合がある。70重量%を越えると成形性が低下する場合がある。
Content of the styrenic polymer which has a syndiotactic structure is 30 to 99 weight% with respect to the whole resin composition. Preferably, it is 40 to 95% by weight. If it is less than 30% by weight, the strength may be insufficient. If it exceeds 95% by weight, the reflectance due to heat treatment may decrease.
The content of the white pigment is preferably 1 to 70% by weight, more preferably 3 to 60% by weight, based on the entire resin composition. If it is less than 1% by weight, the reflectance may be lowered. If it exceeds 70% by weight, the moldability may deteriorate.
本発明の樹脂組成物では、アスペクト比が5以上の無機化合物を含有させることが好ましい。これにより、反射体の線膨張率を低くすることができる。例えば、成形時の流動方向の線膨張率を5×10−5K−1以下にすることができる。より好ましくは、アスペクト比は10以上である。
アスペクト比が5以上の無機化合物としては、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ワラストナイト、ガラスフレーク及びナノクレイ等が挙げられる。好ましい化合物は、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ワラストナイト、ガラスフレーク、ナノクレイである。
無機化合物を配合量は5〜30重量%とすることが好ましい。5重量%未満であると線膨張率の低下効果が不足する場合がある。30重量%を越えると成形性が低下する場合がある。
The resin composition of the present invention preferably contains an inorganic compound having an aspect ratio of 5 or more. Thereby, the linear expansion coefficient of a reflector can be made low. For example, the linear expansion coefficient in the flow direction at the time of molding can be 5 × 10 −5 K −1 or less. More preferably, the aspect ratio is 10 or more.
Examples of the inorganic compound having an aspect ratio of 5 or more include glass fiber, potassium titanate whisker, silicon carbide whisker, aluminum borate whisker, calcium carbonate whisker, wollastonite, glass flake, and nanoclay. Preferred compounds are glass fibers, potassium titanate whiskers, wollastonite, glass flakes and nanoclays.
The blending amount of the inorganic compound is preferably 5 to 30% by weight. If it is less than 5% by weight, the effect of decreasing the linear expansion coefficient may be insufficient. If it exceeds 30% by weight, the moldability may deteriorate.
本発明の樹脂組成物では、必要に応じて、各種添加剤(結晶核剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、耐電防止剤、離型剤等)を配合することができる。また、他の熱可塑性樹脂や相溶化剤を配合してもよい。 In the resin composition of the present invention, various additives (crystal nucleating agent, antioxidant, light stabilizer, lubricant, plasticizer, antistatic agent, release agent, etc.) can be blended as necessary. Moreover, you may mix | blend another thermoplastic resin and a compatibilizing agent.
例えば、熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンエーテルやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリペンテン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド等のポリチオエーテル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸メチル、エチレン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン、フッ素化ポリエチレン、ポリアセタール、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリブタジエン、スチレン系エラストマー(SBR、SBS、SEBS、SEPS等)、スチレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include polyphenylene ether, polyolefin such as polyethylene, polypropylene and polypentene, polyester such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polythioether such as polyphenylene sulfide, polyamide, polycarbonate, polyethersulfone, polyimide, polyamideimide, Polymethyl methacrylate, ethylene-acrylic acid copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, acrylonitrile-butadiene -Styrene copolymer, vinyl chloride resin, chlorinated polyethylene, fluorinated polyethylene, polyacetal, thermoplastic polyurea Emissions elastomers, polybutadiene, styrene-based elastomer (SBR, SBS, SEBS, SEPS), styrene - maleic anhydride copolymer and the like.
相溶化剤としては、特に限定しないが、ポリフェニレンエーテル系重合体の変性体が好ましい。特に、ポリ(2,6−ジメチレンフェニレン−1,4−エーテル)系の材料で、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、マレイミド、マレイン酸ヒドラジド、アミノ基、カルボン酸基、水酸基、エポキシ基等が導入されたものが好ましい。 Although it does not specifically limit as a compatibilizing agent, The modified body of a polyphenylene ether polymer is preferable. In particular, poly (2,6-dimethylenephenylene-1,4-ether) -based materials, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, maleimide, maleic hydrazide, amino groups, carboxylic acid groups, hydroxyl groups, epoxy groups Those in which etc. are introduced are preferred.
本発明の樹脂組成物は、上記の各必須成分及び所望により用いられる添加成分を所定の割合で配合し、例えば、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機等により適当な温度、例えば270〜320℃の範囲の温度で十分に混練することにより、調製することができる。 The resin composition of the present invention is blended in a predetermined ratio with each of the above essential components and optionally used additional components, for example, a suitable temperature by a Banbury mixer, a single screw extruder, a twin screw extruder, For example, it can prepare by fully knead | mixing at the temperature of the range of 270-320 degreeC.
本発明の樹脂組成物は、各種成形方法によって所望の形状に成形できる。例えば、上記組成物をペレット状に造粒したものを、射出成形機等に投入することにより成形できる。
本発明の樹脂組成物は、特に、各種発光素子が発する光を反射する反射体用の原料として好適である。即ち、本発明の樹脂組成物を成形して得られる反射体は、優れた耐熱性を有し、発光素子の封止工程による加熱を受けても反射率の低下が小さい。この結果、具体的には、160℃で3時間の熱処理を行った際の波長450nmの光の反射率の低下を10%以下(より好ましくは8%以下)にできる。尚、この熱処理の条件は、発光素子の封止工程における加熱条件を考慮して設定したものである。
また、反射体の吸水率も0.12%以下(より好ましくは、0.1%以下)とすることができる。反射体の吸水率は、JIS K7209に準拠して測定した値である。
The resin composition of the present invention can be molded into a desired shape by various molding methods. For example, it can be molded by putting the above composition granulated into pellets into an injection molding machine or the like.
The resin composition of the present invention is particularly suitable as a raw material for a reflector that reflects light emitted from various light-emitting elements. That is, the reflector obtained by molding the resin composition of the present invention has excellent heat resistance, and even when subjected to heating by the sealing step of the light emitting element, the reflectance is small. As a result, specifically, the reflectance of light having a wavelength of 450 nm when the heat treatment is performed at 160 ° C. for 3 hours can be reduced to 10% or less (more preferably 8% or less). The heat treatment conditions are set in consideration of the heating conditions in the light emitting element sealing step.
Further, the water absorption rate of the reflector can also be 0.12% or less (more preferably, 0.1% or less). The water absorption rate of the reflector is a value measured according to JIS K7209.
続いて、本発明の反射体を使用した発光ダイオードの一例について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の反射体の一実施形態を示す概略図であり、(a)は上面図を、(b)は断面図を示す。
反射体11は、リードフレーム12と一体成形して作製される。リードフレーム12は、発光素子に電圧を印加するために導電性を有し、2つに分離して反射体11に組み込まれている。
反射体の大きさは数ミリ程度でとても小さい。例えば、3辺(縦×横×高さ)がそれぞれ3mm程度である場合がある。
Next, an example of a light emitting diode using the reflector of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are schematic views showing an embodiment of a reflector of the present invention, where FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a cross-sectional view.
The
The size of the reflector is very small with a few millimeters. For example, there are cases where three sides (vertical × horizontal × height) are each about 3 mm.
図2は、本発明の発光ダイオードの一実施形態の概略断面図である。
発光ダイオードは、リードフレーム12と一体成形された反射体11と、リードフレーム12上に形成した発光素子(チップ)13及び金ワイヤー14と、素子を覆う封止部15とを含む。
反射体11は、発光素子13が発した光を、発光ダイオードの外部に効率よく光を反射するものである。発光素子13は、リードフレーム12を介して電圧を印加することにより発光する素子である。封止部15は、発光素子13を外部環境から保護するものである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a light emitting diode of the present invention.
The light emitting diode includes a
The
本発明の発光ダイオードにおいて、発光素子13は公知の半導体発光素子を問題なく使用できる。発光色も限定されない。
リードフレーム12としては、銅、銀、鉄、パラジウム等が使用できる。
封止部15としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂等が使用できる。これらは、液状(オリゴマー状)の熱硬化型樹脂を硬化することにより形成できる。なかでも高透明、かつ高耐久性であるエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂が好ましい。これらの樹脂の特性を十分に発揮させるためには、できるだけ硬化度を高くする必要がある。そのためには、高い温度で硬化処理する必要があるが、本発明の反射体を使用することにより熱処理による反射体の反射性能の劣化を低減できる。
In the light emitting diode of the present invention, a known semiconductor light emitting element can be used as the light emitting element 13 without any problem. The emission color is not limited.
As the
As the sealing part 15, epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, phenol resin, urethane resin, diallyl phthalate resin, or the like can be used. These can be formed by curing a liquid (oligomeric) thermosetting resin. Of these, highly transparent and highly durable epoxy resins, acrylic resins, and silicone resins are preferable. In order to fully exhibit the characteristics of these resins, it is necessary to increase the degree of curing as much as possible. For that purpose, it is necessary to perform a curing treatment at a high temperature, but by using the reflector of the present invention, it is possible to reduce the deterioration of the reflection performance of the reflector due to the heat treatment.
本発明の発光ダイオードは、上述した本発明の反射体を用いる他は、公知の方法により製造できる。具体的には、リードフレーム12上に発光素子13を固定した後、熱硬化型樹脂を発光素子13を覆うように供給し、加熱硬化させることにより形成できる。
本発明の製造方法では、熱硬化型樹脂を150℃以上(250℃以下)の温度に加熱し硬化させ、封止部を形成する工程を有する。本発明の反射体は、封止工程時の加熱に対し十分な抵抗力を備えているため、封止工程時の加熱で生じる反射率の低下が小さい。従って、高い温度で封止部を反射体上に形成しても、優れた反射性を保持したまま、発光ダイオードを製造することができる。
The light emitting diode of the present invention can be produced by a known method except that the above-described reflector of the present invention is used. Specifically, after the light emitting element 13 is fixed on the
In the manufacturing method of this invention, it has the process of heating and hardening a thermosetting resin to the temperature of 150 degreeC or more (250 degrees C or less), and forming a sealing part. Since the reflector of the present invention has sufficient resistance to heating during the sealing process, the decrease in reflectance caused by heating during the sealing process is small. Therefore, even if the sealing portion is formed on the reflector at a high temperature, the light emitting diode can be manufactured while maintaining excellent reflectivity.
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
合成例
[シンジオタクチックポリスチレンの合成]
反応容器に、溶媒としてトルエン320Lと、触媒成分であるメチルアルミノキサンをアルミニウム原子として13.35モル、及びテトラエトキシチタン0.134モルを加え、次いでこれにスチレン150kgを加えた。
次いで、55℃に昇温して2時間重合反応を行なった。反応終了後、得られた生成物を水酸化ナトリウム−メタノール混合溶液で洗浄し、触媒成分を分解除去した。次に、これを乾燥して重合体21kgを得た。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Synthesis example [Synthesis of syndiotactic polystyrene]
To the reaction vessel, 320 L of toluene as a solvent, 13.35 mol of methylaluminoxane as a catalyst component as aluminum atoms, and 0.134 mol of tetraethoxytitanium were added, and then 150 kg of styrene was added thereto.
Next, the temperature was raised to 55 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 2 hours. After completion of the reaction, the resulting product was washed with a sodium hydroxide-methanol mixed solution to decompose and remove the catalyst component. Next, this was dried to obtain 21 kg of a polymer.
この重合体を、メチルエチルケトンを溶媒としてソックスレー抽出し、抽出残分95重量%を得た。
このようにして得た重合体は、重量平均分子量が400000であり、融点が270℃であった。また、この重合体は同位体炭素の核磁気共鳴(13C−NMR)による分析からシンジオタクチック構造に基因する145.35ppmに吸収が認められ、そのピーク面積から算出したペンタッドでのシンジオタクティシティーは98%のものであった。
This polymer was Soxhlet extracted using methyl ethyl ketone as a solvent to obtain an extraction residue of 95% by weight.
The polymer thus obtained had a weight average molecular weight of 400,000 and a melting point of 270 ° C. Further, this polymer showed absorption at 145.35 ppm due to the syndiotactic structure from analysis by isotope carbon nuclear magnetic resonance ( 13 C-NMR), and syndiotacticity in the pentad calculated from the peak area. The city was 98%.
実施例1〜6
表1に示す割合で配合し、ドライブレンドした後、内径30mmの二軸押出機のホッパーに投入し、バレル温度285℃で溶融混練し、ペレットに成形した。
得られたペレットを70℃で一昼夜乾燥後、バレル温度280℃、金型温度120℃で射出成形し、5cm角で3mm厚の角板状の反射体を数枚得た。
Examples 1-6
After blending in the ratio shown in Table 1 and dry blending, it was put into a hopper of a twin screw extruder having an inner diameter of 30 mm, melt kneaded at a barrel temperature of 285 ° C., and formed into pellets.
The obtained pellets were dried at 70 ° C. for a whole day and night, and then injection molded at a barrel temperature of 280 ° C. and a mold temperature of 120 ° C. to obtain several square plate-like reflectors of 5 cm square and 3 mm thickness.
この反射体について、ジェットオーブンを使用した熱処理を行なった。条件は、160℃にセットしたジェットオーブンに投入し3時間、又は190℃にセットしたジェットオーブンに投入し5時間とした。
熱処理前後の反射体について、反射率の変化を評価した。また、反射体の吸水率、線膨張係数を測定した。尚、測定方法は以下の通りである。測定結果を表2に示す。
This reflector was heat-treated using a jet oven. The conditions were set to 160 ° C. for 3 hours, or set to 190 ° C. for 5 hours.
For the reflector before and after the heat treatment, the change in reflectance was evaluated. Moreover, the water absorption rate and the linear expansion coefficient of the reflector were measured. The measuring method is as follows. The measurement results are shown in Table 2.
(1)反射率の測定
以下の方法で、初期反射率、及び、熱処理後の反射率を測定した。
(株)島津製作所製・自記分光光度計UV−2400PCに(株)島津製作所製・マルチパーパス大形試料室ユニットMPC−2200形を取りつけ、波長700〜300nmの範囲で反射率(%)を測定し、450nmにおける反射率を評価した。尚、レファレンスとして硫酸バリウムを使用した。図2に比較例2の測定例を示す。
(1) Measurement of reflectance The initial reflectance and the reflectance after heat treatment were measured by the following methods.
Shimadzu Corporation, self-recording spectrophotometer UV-2400PC, Shimadzu Corporation, multi-purpose large sample chamber unit MPC-2200 type is mounted, and the reflectance (%) is measured in the wavelength range of 700 to 300 nm. Then, the reflectance at 450 nm was evaluated. In addition, barium sulfate was used as a reference. FIG. 2 shows a measurement example of Comparative Example 2.
(2)吸水率の測定
JIS K7209に準拠して測定した。
(3)線膨張係数
以下の装置を用いて、MD方向(樹脂の流動方向)の線膨張係数を25〜130℃の範囲で測定した。結果を表2に示す。
測定装置:TMA120の熱機械分析装置(商品名:SSC5200Hディスクステーション、セイコーインスツルメンツ(株)製)
(2) Measurement of water absorption rate Measured according to JIS K7209.
(3) Linear expansion coefficient The linear expansion coefficient of MD direction (resin flow direction) was measured in the range of 25-130 degreeC using the following apparatuses. The results are shown in Table 2.
Measuring device: TMA120 thermomechanical analyzer (trade name: SSC5200H disk station, manufactured by Seiko Instruments Inc.)
比較例1〜3
表1に示す割合で配合し、ドライブレンドした後、内径30mmの二軸押出機のホッパーに投入し、バレル温度330℃で溶融混練し、ペレットとした。
得られたペレットを120℃で一昼夜乾燥後、バレル温度330℃、金型温度130℃で射出成形し、5cm角で3mm厚の角板を数枚得た。
得られた角板について、実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
Comparative Examples 1-3
After blending in the ratio shown in Table 1 and dry blending, it was put into a hopper of a twin screw extruder having an inner diameter of 30 mm, and melt kneaded at a barrel temperature of 330 ° C. to obtain pellets.
The obtained pellets were dried at 120 ° C. for a whole day and night, and then injection molded at a barrel temperature of 330 ° C. and a mold temperature of 130 ° C. to obtain several square plates of 5 cm square and 3 mm thickness.
The obtained square plate was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
実施例7〜12
実施例1〜6に示す樹脂組成物をそれぞれ射出成形し、図1に示すようなリードフレームと反射体の一体成形品を製造した。この成形品に発光素子(日亜化学社製、NCCU033)を搭載し、金ワイヤーをボンディング後、シリコーン系封止剤(日本ペルノックス社製、XJL−0012A/XJL−0012B=100/5(質量比))を成形品の凹部に投入し、160℃、3時間の条件で封止剤を硬化させた(図2参照)。こうして得られた電子部品に通電し、目視により輝度を調べた。表3に評価結果を示す。
Examples 7-12
Each of the resin compositions shown in Examples 1 to 6 was injection molded to produce an integrally molded product of a lead frame and a reflector as shown in FIG. A light-emitting element (Nichia Corporation, NCCU033) is mounted on this molded product, and after bonding a gold wire, a silicone-based sealant (Nippon Pernox, XJL-0012A / XJL-0012B = 100/5 (mass ratio). )) Was put into the recess of the molded product, and the sealant was cured under conditions of 160 ° C. and 3 hours (see FIG. 2). The electronic parts thus obtained were energized and the luminance was examined visually. Table 3 shows the evaluation results.
比較例4〜6
比較例1〜3に示す樹脂組成物を用いて、それぞれ射出成形した以外は、実施例7〜12と同様にして電子部品を作製し、輝度を調べた。表3に評価結果を示す。
Comparative Examples 4-6
An electronic component was produced in the same manner as in Examples 7 to 12 except that each of the resin compositions shown in Comparative Examples 1 to 3 was injection molded, and the luminance was examined. Table 3 shows the evaluation results.
本発明の反射体用樹脂組成物は、LED反射体の材料として好適である。また、本発明の反射体を使用した発光ダイオードはディスプレイ、行き先表示板、車載照明、信号灯、非常灯、携帯電話、ビデオカメラ等に好適に使用できる。 The resin composition for reflectors of the present invention is suitable as a material for LED reflectors. The light emitting diode using the reflector of the present invention can be suitably used for displays, destination display boards, in-vehicle lighting, signal lights, emergency lights, mobile phones, video cameras and the like.
11 反射体
12 リードフレーム
13 発光素子
14 金ワイヤー
15 封止部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
(1)シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体:30〜99重量%
(2)酸化チタン:1〜70重量% The resin composition for reflectors containing the following (1) and (2).
(1) Styrene polymer having a syndiotactic structure: 30 to 99% by weight
(2) Titanium oxide : 1 to 70% by weight
さらに、アスペクト比が5以上である無機化合物を5〜40重量%含む請求項1記載の反射体用樹脂組成物。 (1) 30-80% by weight of a styrenic polymer having a syndiotactic structure, and (2) 1-60% by weight of titanium oxide ,
Further, the reflection-body resin composition according to claim 1, wherein the aspect ratio comprises an inorganic compound 5-40 wt% of 5 or more.
前記反射体上に形成した発光素子と、
前記発光素子を覆う封止部と、を含む発光ダイオード。 A reflector according to any one of claims 4 to 6 ;
A light emitting device formed on the reflector;
A light emitting diode including a sealing portion covering the light emitting element.
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